PID示数对土壤污染状况调查的氯代烃污染判断与指示*
时间：2023-02-28 15:55:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
王长明 ，张强 ，张光 ，罗浩 ，丁亮 ，曲常胜
1.江苏省环境工程技术有限公司；
2.江苏省环保集团有限公司；
3.江苏省重点行业减污降碳协同控制工程研究中心
氯代烃是一类具有特殊气味的有机溶剂,被广泛用于电子元件清洗、机械制造和工业生产(杀虫剂、橡胶、消火材料等)等过程,由于其大量使用和处置不当,已对世界各国大量场地的土壤及地下水环境造成污染。伴随着近些年土地开发、利用的规模和频次逐渐加大，陆续出现了部分“毒地”事件，土壤和地下水环境健康风险日益受到社会的广泛关注[1-2]。国家制定和颁布了一系列导则和指南[3-4]，规范建设用地和农用地在退役、开发利用等变更用地性质过程中的土壤污染状况调查行为，保障土地使用过程的生态与人体健康安全。
现场快速检测是土壤污染状况调查采样环节必不可少的部分，能帮助快速判断地块污染程度和分布，其中光离子化检测器（PID）是判断有机污染地块所采集土壤样品VOCs含量的有效测量工具[5-6]，也是目前国内外土壤相关调查中使用范围最广和研究最多的快速检测设备之一[7-8]。截至目前，周吉峙等[9]研究了PID示数同土壤VOCs的相关性分析和高含水率对数据影响规律；
李超[10]、张磊等[11]分别研究了VOCs快速检测在化工、电镀企业地块土壤污染状况调查中的应用；
陆志家等[12]对比了PID、GC-MS两种快速检测设备在化工企业地块调查中的操作方法。由于土壤污染状况调查现场采样PID示数会受外界因素干扰，以及PID示数的半定量性质，前人研究中缺乏指导调查采样阶段送检实验室土壤样品的快速检测数值依据以及未能形成有效的样品初判污染标准[13]。本文研究和总结了不同样品土层性质、不同采样温度和不同行业地块等因素对PID示数指示地块土壤氯代烃污染情况的规律，为地块调查时送检实验室样品和氯代烃污染初判提供依据。
本文用于检测的PID型号为华瑞PGM7340，检测方法按照《重点行业企业用地调查样品采集保存和流转技术规定》[14]操作，仪器校准合格后，测试并记录地块背景读数，取土壤样品置于自封袋中，样品体积占1/2自封袋体积，自封袋置于背光处，检测时将土样揉碎，放置10分钟后摇晃自封袋约30秒，后将PID探头放入自封袋顶空1/2处，紧闭自封袋记录最高读数，再扣除地块背景读数后即为样品PID值。
土壤样品实验室分析的氯代烃指标为《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）[15]中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯4种污染物质，污染判断标准是检出值超过对应的第一类用地筛选值，物质检测方法为《土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集气相色谱-质谱法》（HJ 605-2011）。
（一）PID检出值同地块污染的关系
实验选取苏南某化工厂地块为研究对象，采取土壤样品均为黏土且采样温度20℃下，分别采集 PID示数为1ppm、10ppm、20ppm、50ppm和100ppm的样品各50个，送实验室检测《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物项目。根据样品检测结果对比45项污染物第一类用地筛选值，各PID示数超标情况见图1所示，PID示 数 为 1ppm、10ppm、20ppm、50ppm和100ppm的样品各有0、3、3、5和9个样品超标，说明随着PID示数增大，样品超标可能性递增；
PID示数10ppm为警示线，样品开始出现超标可能性。
图1 不同PID示数样品超标情况
表1 不同采样温度下样品超标情况统计表
（二）不同采样温度PID检出值同地块污染的关系
实验选取苏南某化工厂地块为研究对象，采取土壤样品为黏土且PID示数值为10ppm，在温度分别为5-10℃、15-20℃、25-30℃和35℃度及以上情况下各采集10个样品送实验室检测《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物项目。根据样品检测结果对比45项污染物第一类用地筛选值，各温度下超标情况见表1所示，在PID示数和土层性质一致情况下，随着温度降低样品超标可能性在上升，因为随着气温升高土壤气体挥发性能增加，相同污染物浓度样品PID响应值也会上升[16-17]，经检测污染超标情况反而会降低。
（三）不同土层性质PID检出值同地块污染的关系
实验选取苏南某造漆厂地块为研究对象，采取土壤样品PID示数值为10ppm且温度20℃下，分别选取土层性状为杂填土、黏土、粉土和粉砂（各土层性状见表2）情况下各采集5个样品送实验室检测《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物项目。根据样品检测结果对比4项污染物第一类用地筛选值，各土层性状样品超标情况见表3，发现随着样品中含水率增加，样品超标可能性在上升，这是由于水蒸气会干扰PID检测器[9],[17-18]，使得其对样品中VOCs的响应下降，即PID示数会偏低。
表2 各土层性状一览表
表3 不同土层性状下样品超标情况统计表
（四）不同行业地块PID检出值同地块污染的关系
实验选取化工、危废处置、石油加工和塑料橡胶制造4种有机污染地块为研究对象，采集土壤样品均为黏土、PID示数值10ppm且温度20℃，各地块分别采集10个样品（具体详见表4）送实验室检测《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中表1的氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烯污染物项目。根据样品检测结果对比4项污染物第一类用地筛选值，各地块样品超标情况见图2。其中，化工地块、危废处置地块、石油加工地块和塑料橡胶制造地块样品超标数分别为2、2、3和1，证明调查不同行业地块土壤污染状况时，样品PID示数值10ppm均会开始出现超标可能性。
图2 不同调查地块样品超标情况
表4 不同地块样品采集一览表
本文以土壤污染状况调查中PID示数指示采集样品超标情况为出发点，经研究总结表明，当PID示数超过10ppm，样品开始出现超标可能性，随着采样温度降低和样品含水率增加，样品超标可能性上升，同时该结果得到四种不同行业污染地块验证。该结果能较好指导土壤污染状况调查现场采样阶段挑选送检实验室样品，精准捕捉污染，有效规避二次重复采样风险，减少调查项目钻探、检测费用。
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